Северна Каролина је имала мешовиту геолошку историју: од пре око 600 до 250 милиона година, ова држава (и још много тога што би постало југоисточне Сједињене Државе) је потопљен испод плитког воденог тијела, а иста ситуација се односила и на већи део мезозоика и кенозоика Ерас (Било је то само током Триасно раздобље тог земаљског живота у Северној Каролини имао је дуже време за процват.) Међутим, то не значи да је Северна Каролина била у потпуности лишена диносауруса и праисторијског живота.
Хипсибема је живела током касног доба Креде период, једно од ретких раздобља када је већи део Северне Каролине био изнад воде. То је званични државни диносаур у Мисурију, али фосили Хипсибема откривени су и у Северној Каролини. Назалост, ово хадросаур (диносаурус са пачом) је оно што палеонтолози називају номен дубиум: вероватно је то био појединац или врста већ именованог диносауруса, па самим тим не заслужује свој род.
Објављен свету 2015. године, Царнуфек (Грчки за "месар") је један од најранијих идентификованих крокодиломорфа - породица праисторијских гмизаваца који су се током средњег времена разликовали од архосаура.
Триассиц период и довели до модерних крокодила - и око 10 стопа дугачких и 500 килограма, сигурно један од највећих. Будући да су диносауруси тек прешли у средњу тријазну Северну Америку из свог станишта у Јужној Америци, Царнуфек је можда био врховни предатор Северне Каролине!Не баш диносауруса, и не баш праисторијског крокодила (упркос „суцхус“ у свом називу), Постосуцхус је био полутон, пол тоне архосаур која се у касном периоду ширила широм Северне Америке Триассиц раздобље. (Била је популација архосаура која је родила прве диносаурусе, у Јужној Америци, пре око 230 милиона година.) Нова врста постосуцхус, П. алисонае, откривена је у Северној Каролини 1992; Чудно је да су сви остали познати узорци Постосуцхуса откривени много западније, у Тексасу, Аризони и Новом Мексику.
Раштркани остаци Еоцета, "кита зоре", откривени су у Северној Каролини крајем деведесетих. Ово рано Еоцен кита, који је живео пре око 44 милиона година, поседовао је рудиментарне руке и ноге, снимак раних фаза еволуција китова пре него што су се полуводни сисари прилагодили потпуно воденом постојању. Нажалост, о Еоцету се не зна много у поређењу с другим прецима раних китова, попут отприлике савременог Пакицетус са индијског потконтинента.
Блиски рођак Постосуха, Затомус је средином 19. века прозван чувеним палеонтологом Едвард Дринкер Цопе. Технички гледано, Затомус је био "рауисушки" архосаур; међутим, откриће само једног фосилног примерка у Северној Каролини значи да је вероватно реч о номен дубиум (то је примерак већ постојећег рода архосаура). Без обзира на то што се класификовао, Затомус је вероватно био блиски рођак познатијег архосаура, Батрацхотомус.
Северна Каролина има неке од најстаријих геолошких формација у Сједињеним Државама, од којих неке потичу из пре-Цамбриан времена (пре више од 550 милиона година) када је поприлично цео живот на земљи био ограничен на океане. Тајанствени Птеридинијум, попут многих такозваних "едијакарана", био је трилобитно биће које је вероватно живело на дну плитких лагуна; палеонтолози нису сигурни како се овај бескраљешњак кретао или чак шта је јео.